Ključna razlika – kiselost u odnosu na bazičnost
Kiselina i bazičnost jedinjenja su pokazatelji pH vrednosti. Kiselost medijuma je uzrokovana kiselim jedinjenjima, koja mogu osloboditi ione vodonika (H+), što rezultira niskim pH u tom mediju. Bazičnost medijuma je uzrokovana bazičnim jedinjenjima, koja mogu osloboditi hidroksidne jone (OH–), što rezultira visokim pH u tom medijumu. Ključna razlika između kiselosti i bazičnosti je ta što kiselost uzrokuje nizak pH, dok bazičnost uzrokuje visok pH u vodenom mediju.
Šta je kiselost?
Kiselost je nivo kiseline u supstancama. Koncentracija vodikovih jona (H+) je glavni parametar koji se koristi za identifikaciju kiselosti. Koncentracija vodikovih jona se izražava kao pH vrijednost. pH je negativni logaritam koncentracije vodikovih jona. Dakle, što je veća koncentracija vodikovih jona, niži je pH. Niska pH vrijednost ukazuje na veću kiselost.
Prema kiselosti supstanci postoje dve vrste kiselina: jake i slabe kiseline. Jake kiseline uzrokuju viši nivo kiselosti u vodenom mediju, dok slabe kiseline uzrokuju nisku kiselost. Jake kiseline mogu potpuno disocirati u jone, oslobađajući sve moguće jone vodonika (H+). Nasuprot tome, slaba kiselina se djelimično disocira, oslobađajući samo neke ione vodika. Kiseline se također mogu kategorizirati kao monoprotične kiseline i poliprotične kiseline; monoprotične kiseline oslobađaju jedan ion vodonika po molekulu, dok poliprotične kiseline oslobađaju više vodikovih jona po molekulu.
Kiselost kiselina je određena pKa kiseline. pKa je negativni logaritam od Ka. Ka je konstanta kiselinske disocijacije otopine. To je kvantitativno mjerenje jačine kiseline u otopini (ili kiselosti). Što je pKa niži, to je kiselina jača. Što je pKa veći, kiselina je slabija.
Slika 01: Limunov sok ima visoku kiselost
Periodični trendovi kiselosti hemijskih elemenata u osnovi zavise od vrednosti njihove elektronegativnosti. Elektronegativnost hemijskih elemenata raste s leva na desno od perioda. Ako je elektronegativnost atoma veća, on može vrlo lako stabilizirati negativni atom na njemu jer ima veći afinitet prema elektronima. Stoga se ioni vodika povezani s visokim elektronegativnim atomima lako oslobađaju od niskoelektronegativnih atoma, što rezultira višom kiselošću. Kada se spušta grupa u periodnom sistemu, kiselost se povećava. To je zato što se veličina atoma povećava niz grupu. Veliki atomi mogu stabilizirati negativne naboje na sebi (distribucijom naboja); stoga se ion vodonika povezan s velikim atomom može lako osloboditi.
Šta je Basicity?
Bazičnost supstance je broj atoma vodika koji se mogu zameniti bazom u određenoj kiselini. Drugim riječima, bazičnost jedinjenja je broj vodikovih jona koji mogu u potpunosti reagirati s hidroksidnim ionima koje oslobađa baza.
Slika 02: Hemijska struktura jona hidroksida
Faktori koji mogu uticati na bazičnost jedinjenja su navedeni ispod.
- Elektronegativnost
- Atomski radijus
- Formalni troškovi
Elektronegativnost atoma se odnosi na njegov afinitet prema elektronima. Atom koji ima visoku elektronegativnost može privući elektrone u poređenju sa atomima niske elektronegativnosti. Što je veća elektronegativnost, niža je bazičnost. Da bi se oslobodio hidroksidni ion, vezni elektroni između atoma kisika i ostatka molekule trebali bi biti potpuno privučeni atomom kisika (atom kisika u hidroksidnoj grupi trebao bi biti elektronegativniji od drugog atoma za koji je vezan). Na primjer: ako je bazičnost ROH visoka, elektronegativnost R je manja od one atoma kisika.
Slika 03: Sapuni su slabe baze nastale reakcijom masnih kiselina sa natrijum hidroksidom ili kalijum hidroksidom.
Atomski radijus je još jedan faktor koji utiče na bazičnost jedinjenja. Ako je atomski radijus mali, elektronska gustina tog atoma je velika. Stoga se hidroksidni jon može lako osloboditi. Tada je bazičnost tog spoja relativno visoka.
Formalni troškovi su općenito ili pozitivni ili negativni naboji. Pozitivan formalni naboj ukazuje na manju gustinu elektrona. Dakle, vezni elektroni ne mogu biti potpuno privučeni hidroksidnim jonom. Tada se ne može lako osloboditi (hidroksidni jon), što ukazuje na nižu bazičnost. Nasuprot tome, negativni formalni naboj uzrokuje veću bazičnost.
Koja je razlika između kiselosti i bazičnosti?
Acidity vs Basicity |
|
| Kiselina je nivo kiseline u supstancama. | Bazičnost se odnosi na stanje baze, koja može osloboditi hidroksidne jone (OH-). |
| pH | |
| Kiselina uzrokuje nizak pH u vodenim medijima. | Bazičnost uzrokuje visok pH u vodenim medijima. |
| Ioni | |
| Kiselost označava visoku koncentraciju vodikovih jona u mediju. | Bazičnost označava visoku koncentraciju hidroksidnih jona u mediju. |
| Periodični trendovi | |
| Kiselost se povećava s lijeva na desno za tačku i niz grupu. | Osnovnost se smanjuje s lijeva na desno za tačku i niz grupu. |
| Efekat elektronegativnosti | |
| Kiselina je visoka ako je elektronegativnost (atoma za koji je atom vodonika vezan) visoka. | Bazičnost je visoka ako je elektronegativnost (atoma za koji je atom kiseonika hidroksidnog jona vezan) niska. |
Sažetak – kiselost vs bazičnost
Kiselina i bazičnost su dva osnovna pojma koja se koriste u hemiji. Kiselost je uzrokovana kiselim spojevima. Bazičnost je uzrokovana bazičnim jedinjenjima. Ključna razlika između kiselosti i bazičnosti je ta što kiselost uzrokuje nizak pH, dok bazičnost uzrokuje visok pH u vodenom mediju.
